Question

合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO和Fe₂O₃。

(1)某FeO、Fe₂O₃混合物中，鐵、氧的物質(zhì)的量之比為4：5，其中Fe²⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為____________________。

(2)當(dāng)催化劑中Fe²⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為1：2時，其催化活性最高，此時鐵的氧化物混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________ (用小數(shù)表示，保留2位小數(shù))。

(3)以Fe₂O₃為原料制備上述催化劑，可向其中加入適量炭粉，發(fā)生如下反應(yīng)：

2 Fe₂O₃+C4FeO+CO₂↑。為制得這種活性最高的催化劑，反向480 g Fe₂O₃粉末中加入炭粉的質(zhì)量為__________g。

Answer 1

解析：(1) 根據(jù)題意有解得n(FeO):n(Fe₂O₃)=2:1所以

n(Fe²⁺):n(Fe³⁺)=1:1

(2) 由題意知

所以n(FeO):n(Fe₂O₃)=1：1

則：w(Fe²⁺)=

(3)n(Fe₂O₃)=  n(Fe³⁺)=6 mol

要使催化劑活性最高，需2 mol的Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，由所給反應(yīng)方程式知，加入炭的質(zhì)量為m(c)=n(c)×12 g·mol^-1=mol×12 g·mol^-1=6 g

答案：(1) 1：1  (2) 0.72  (3) 6